[发明专利]一种超纯钒铁合金及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种制备超纯钒铁合金的方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1)：精选钒铁合金原料，要求原料中P≤0.01wt％，S≤0.03wt％，Si≤0.6wt％，Mn≤0.15wt％，Al≤1wt％，Ti≤0.005wt％，碳含量C≤0.2wt％，按照制备40-60钒铁合金所需的比例对原料进行配比；

步骤2)：进行真空感应炉熔炼，随炉装入钒铁合金原料及超纯石墨碳块，加热至预定温度进行精炼，获得钢水；

步骤3)：将精炼后的钢水进行低温模铸获得铸锭；

步骤4)：将获得的铸锭进行电渣重熔熔炼，获得超纯钒铁合金。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中超纯石墨碳块的配碳量控制为0.2-0.3％，开始熔化时要求真空度在1Pa以下，精炼温度控制为1600±20℃，精炼时间大于30分钟。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中炉料熔清后，精炼期真空深脱氧时感应炉真空度控制在1Pa以下，保持时间大于50分钟，以及精炼后期取样分析N含量，若N≤0.01％，进行下一操作，若N≥0.01％，继续添加石墨碳块进行脱氧脱氮，确保精炼结束时N≤0.01％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中精炼末期，通过真空料仓加入0.15-0.25Kg/t的混合稀土，混合稀土成分为：30wt％的La、48wt％的Ce、18wt％的Nd和3wt％的Pr。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中出钢温度控制为1520-1605℃，其中：

当所制备的超纯钒铁合金是40钒铁合金时，出钢温度控制为1520-1555℃；

当所制备的超纯钒铁合金是50钒铁合金时，出钢温度控制为1550-1585℃；

当所制备的超纯钒铁合金是60钒铁合金时，出钢温度控制为1580-1605℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中模铸完炉冷15-25分钟后允许破空，利用长勺往铸锭表面添加发热剂和覆盖剂，模铸锭在脱模后空冷，模铸坯规格极限以剥皮后能够直接作为电渣重熔自耗电极为准。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中选用渣系及其质量配比为CaF₂：Al₂O₃：CaO＝65:25:10，提纯渣配料后要求渣中SiO₂不大于1％。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中锭型为Ф250mm，渣量为17±2kg。

9.一种利用如权利要求1-8中任一项所述的方法制备的超纯钒铁合金，其特征在于，所述超纯钒铁合金的成分组成如下：V：35-65％，C≤0.2％，Si≤0.05％，P≤0.01％，S≤0.001％，O≤0.0015％，Al≤0.1％，Mn≤0.05％，余量为Fe和不可避免的杂质。

10.一种如权利要求1-8中任一项所述的方法制备的超纯钒铁合金的应用，其特征在于，将所述超纯钒铁合金代替电解纯钒作为特种合金制备时的合金化原料。